piano di manutenzione instandhaltungsplan

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STADTGEMEINDE BOZEN
COMUNE DI BOLZANO
6 Ripartizione Patrimonio e Lavori Pubblici
6.4 Ufficio Infrastrutture ed Arredo Urbano
6 Abteilung für Vermögen u. Öffentlichen Arbeiten
6.4 Amt für Infrastrukturen u. Freiraumgestaltung
PROGETTO DI RISANAMENTO DEL PONTE ROMA
SUL FIUME ISARCO
SANIERUNG DER ROMBRÜCKE
ÜBER DEN EISACK
PIANO DI MANUTENZIONE
INSTANDHALTUNGSPLAN
Nr. :
rev. / Rev. :
08
data / Datum :
-
data / Datum :
oggetto / Objekt :
-
Il progettista / Der Planer :
10-2008
codice lavoro / Kennnummer Arbeit :
protocollo / Protokoll :
P-026F-08
BF PROGETTI ENGINEERING S.r.l.
I-39100 Bolzano - Via Cassa di Risparmio, 10
[email protected] T. 0471-301209 F. 0471-303713
-
PIANO DI MANUTENZIONE
1. PREMESSA
Il problema della durabilità delle opere strutturali è strettamente legato alla sorveglianza ed
alla manutenzione durante tutto il ciclo di vita. La norma UNI 9910 definisce la manutenzione
come una combinazione di tutte le azioni tecniche ed amministrative volte a mantenere o a
riportare un’entità in uno stato in cui possa eseguire la funzione richiesta.
A tal riguardo si è istituito un programma di manutenzione, il cui scopo è quello di fornire un
piano ed un iter temporale degli interventi manutentivi al fine di consentire la programmazione
economica e la gestione organizzativa nonché tecnica dell’opera.
A tal proposito è necessaria la distinzione tra piano e programma di manutenzione, infatti la
redazione di un piano prefigura la necessità di un programma.
Si assume la definizione di programma di manutenzione: “...documento programmatico,
redatto in base alle strategie di manutenzione adottate, nel quale sono indicati gli specifici
periodi temporali durante i quali un determinato lavoro di manutenzione deve essere
eseguito....”, da non confondersi con il piano di manutenzione “...che è invece un processo
nel quale vengono definiti preventivamente i lavori, i metodi, i materiali, gli strumenti, il tempo
richiesto ed il momento opportuno per eseguire le operazioni di manutenzione....”
In pratica si può affermare che il programma di manutenzione è una fase progettuale, mentre
il piano di manutenzione è un processo gestionale.
Si ricorda inoltre che il piano di manutenzione è anche parte integrante del Piano di Sicurezza
e Coordinamento, come previsto nell’art. 4, comma 1, lettera b) del D. Lgs. 14 agosto 1996,
n. 494, nel quale si riportano le misure di sicurezza da adottare per effettuare la
manutenzione dei componenti dell’opera.
ASPETTI DESCRITTIVI DELLA MANUTENZIONE:
E’ possibile identificare i componenti caratterizzanti il piano di manutenzione secondo i
seguenti punti:
1° Generalità dell’opera
2° Localizzazione dei “componenti manutentivi”
3° Descrizione tecnica dei “componenti manutentivi”
4° Verifica e controllo dello stato attuale dei “componenti manutentivi”
Piano di manutenzione pag.1
2. GENERALITA’ DELL’OPERA
Ubicazione del cantiere:
Committente:
Progettista:
Direttore dei lavori:
PONTE ROMA SUL FIUME ISARCO –BOLZANO-
COMUNE DI BOLZANO
Dr. Ing. Adriano Ferro
Via Cassa di Risparmio 10 - 39100 Bolzano
Tel 0471/301209
Tel 0471/301209
Coordinatore della sicurezza per la
progettazione:
Tel 0471/301209
Coordinatore della sicurezza per
l’esecuzione:
Tel 0471/301209
Impresa esecutrice dei lavori:
Data di ultimazione dei lavori:
L’opera è caratterizzata dal risanamento dell’impalcato esistente che è realizzato con travi in
c.a. e getto in opera di traversi e delle solette. L’intero ponte consta di 10 campate.
Per quanto riguarda lo schema longitudinale l’impalcato è realizzato con travi in semplice
appoggio per tutte e 10 le campate, tra loro collaboranti attraverso la soletta resa solidale con
solette duttili presso i vecchi giunti.
Caratteristiche dimensionali
Numero delle campate
Numero delle pile
Numero delle spalle
Larghezza totale dell’impalcato
Luce di calcolo delle campate
Altezza delle travi d’impalcato
Spessore della soletta
Spessore della sovrastruttura stradale
Numero travi per campata
10
9
2
172,00 m
16,40 m
1,38 m
0,20 m
0.11÷0.24 m
5
3. LOCALIZZAZIONE DEI “COMPONENTI MANUTENTIVI”
La manutenzione riguarda i seguenti elementi del manufatto:
- Appoggi
- Giunti fuori ponte
- Rete di raccolta e smaltimento acque meteoriche
- Impermeabilizzazione della soletta
Di seguito si riportano una pianta ed una sezione con l’individuazione degli elementi oggetto
di manutenzione.
APPOGGI:
Breve descrizione:
Apparecchi d’appoggio in acciaio/ptfe a disco di elastomero incapsulato “vasoflon” del tipo
fisso e mobile unidirezionale longitudinale.
- L’apparecchio fisso e’ ancorato superiormente alla trave mediante perno e contropiastra, ed
inferiormente al pulvino mediante zanche.
- Gli apparecchi unidirezionali vengono fissati superiormente alle travi con adesivo
epossidico, inferiormente al pulvino mediante zanche.
Le superfici soggette all’aggressione atmosferica sono protette da una mano di fondo di
zincante organico e da una mano a finire di vernice epossipoliammidica.
- Apparecchi d’appoggio multidirezionali in elastomero armato costituiti da strati in elastomero
con interposti lamierini in acciaio, il tutto vulcanizzato in un unico blocco.
n° totale:
n° presso ogni pila:
n° presso ogni spalla:
112
10
5
Tipologia:
GIUNTI FUORI PONTE
-GIUNTO A TAMPONE FUORI PONTE
Breve descrizione:
n° totale:
2
Ubicazione: fuori ponte alla fine delle solette di transizione oltre le spalle, sopra quelli di
sottopavimentazione
Tipologia: giunto di dilatazione ed impermeabilità a Tampone a livello pavimentazione del tipo
a tampone larghezza 50cm.
-GIUNTO DI SOTTOPAVIMENTAZIONE FUORI PONTE
Breve descrizione:
n° totale:
2
Ubicazione: fuori ponte alla fine delle solette di transizione oltre le spalle.
Tipologia: Giunti di dilatazione impermeabili in gomma armata di sottopavimentazione, muniti
di scossalina in tessuto gommato sottostante il giunto
RETE DI RACCOLTA E SMALTIMENTO ACQUA PIOVANA:
Breve descrizione:
Data la presenza di rialzo dei cordoli della barriera stradale ai lati della carreggiata stradale il
sistema sarà costituito da pluviali e tubi, disposti su entrambi i lati dell'impalcato, uno
aggiuntivo anche presso la ciclabile di monte
.
Il pluviale è costituito dall'insieme del bocchettone, del tubo di allontanamento e della griglia di
protezione.
I tubi pluviale, con giunzione graffata, in lamiera di acciaio inox Aisi 304 (secondo norme UNI
6904, ISO 1127 per trasporto acqua)
-dovranno sporgere al minimo di 40 cm oltre le travi di impalcato o mantenersi ad adeguata
distanza dalle spalle/pile per evitare lo stillicidio contro le strutture;
-le staffe ed i collari di fissaggio dei tubi alla trave di riva (eventuale) dovranno essere
realizzati in acciaio inox AISI 304;
-le griglie saranno in ghisa sferoidale (classe D400 secondo normativa DIN EN 124 / DIN
1229)
- con guarnizione smorzante e con chiavistello
tipologia di
ponte
X
luce ponte
n° minimo pluviali
diametro pluviale
note
< 22 m
22 ÷ 50
> 50 m
3
4
ø 100 mm
ø 150 mm
ø 150 mm
2 pluviali presso zona giunto
1 pluviale ogni 15m
n° totale di pozzetti:
33
n° di pozzetti per campata:
3
distanza tra due pozzetti successivi:
~17m
sezione interna dei pluviali:
ø 150
sistema di smaltimento acque (parte terminale pluviale): a caduta nel sottostante greto
44
30
IMPERMEABILIZZAZIONE:
Breve descrizione
natura del componente: guaina bituminosa
La guaina posta in opera trattasi di :
Fornitura e posa in opera di sistema di impermeabilizzazione costituito da DOPPIA guaina
bituminosa armata con non-tessuti, preformata, dello spessore di 5 mm. ciascuna:
- 1° strato dell’impermeabilizzazione con membrana bituminosa elastomerica per ponti con
armatura in poliestere, spessore 5 mm EL-2/5K o equivalente. (sulla mano di preparazione
asciutta, fiammando completamente la stuccatura a spatola/sigillatura, fiammando a tenuta i
sormonti. Il primo strato del pacchetto di impermeabilizzazionedeve essere a norma RVS
15.362. La membrana mantiene le caratteristiche di flessibilità anche a temperature molto
basse).
- 2° strato dell’impermeabilizzazione con membrana bituminosa plastomerica per ponti con
armatura in poliestere, spessore 5 mm PL 5K o equivalente (fiammare in adesione completa
e a sormonti sfalsati sul primo strato. Il secondo strato del pacchetto di impermeabilizzazione
deve essere a norma RVS 15.362).
La soletta da impermeabilizzare dovrà essere accuratamente pulita mediante spazzolatura e
insufflaggio di aria compressa, ed eventualmente stuccata con apposite malte nei punti
singolari (compreso nel prezzo a m2). Compresa la stesura di un idoneo primer (min
2,5kg/mq) a base di emulsione bituminosa
La guaina viene ancorata al primer steso in precedenza mediante fusione superficiale con
fiamma all’intradosso.
4. DESCRIZIONE TECNICA DEI “COMPONENTI MANUTENTIVI”
MANUTENTIVI
4.1 - APPOGGI
Si definiscono tre livelli d’ispezione di in seguito si riportano le linee guida:
- ispezione di routine (o ordinaria)
- sostituzione di un foglio di PTFE danneggiato
- sostituzione dell’appoggio; di seguito si riportano le linee guida principali.
4.1.1 ISPEZIONE DI ROUTINE
Nel momento in cui gli appoggi vengono posti in funzione, deve essere presa una misura “di
zero” iniziale riguardante l’entità dello scorrimento e della sporgenza del PTFE, la deviazione
dall’orizzontalità del piano di scorrimento e la rotazione dell’appoggio oltre alla tempertura
presente nella struttura.
La frequenza d’ispezione indicata nell’allegato 1 si riferisce ad attività di “Ispezione
Principale”. “Ispezioni Metodiche” dovrebbero essere eseguite dall’Autorità che cura la
manutenzione ogni qualvolta ve ne sia la possibilità (ad esempio contemporaneamente ad
altre attività di ordinaria manutenzione)e comunque con scadenza non superiore a 6 anni.
Nell’ispezione di routine devono essere controllate le seguenti caratteristiche:
- Entità della sporgenza del PTFE e la sua uniformità lungo il perimetro del foglio di PTFE
(se possibile)
- Condizione delle superfici di scorrimento sia verticali che orizzontali (per es. irregolarità del
foglio metallico di scorrimento, difetti di connessione, danneggiamenti nella protezione
anticorrosiva, ecc)
- Effettivo movimento per mezzo della scala di misura installata sull’appoggio
- Planarità della piastra di scorrimento
- Rotazione dell’elemento basculante dell’appoggio per mezzo d’idonei calibri atti a misurare
lo spazio libero di rotazione
- Condizione del calcestruzzo al di sotto e/o sopra dell’appoggio (baggiolo, pulvino, testa
pilastro, ecc.)
- Deve inoltre essere misurata la temperatura dell’aria in prossimità dell’appoggio per mezzo
di un termometro e tale misurazione deve essere registrata.
Qualsiasi non-conformità rilevata durante un’ispezione sia essa “Principale” o solo “Metodica”
dovrebbe essere trattata come descritto nell’allegato 1. Tutte le ispezioni devono essere
registrate e nel caso di difettologie con carattere di “progressione”, si dovrebbero fotografare i
difetti in modo da documentare tale progressione.
I livelli di accettabilità dei difetti sono indicati nell’allegato 1; questi sono dei generici difetti che
ci si potrebbe aspettare nella vita utile dei singoli componenti di appoggio. Qualsiasi ulteriore
difetto non menzionato, o qualsiasi difetto eccessivo, dovrebbe essere notificato alla ditta
fornitrice degli appoggi, la quale fornirà indicazioni sulle eventuali azioni da intraprendere.
Sequenza delle Operazioni:
• Ispezione visiva delle condizioni generali dell’appoggio
• Ispezione delle protezioni parapolvere
• Ispezione dell’entità dello scorrimento dell’appoggio
• Ispezione della planarità della superficie di scorrimento
• Pulizia generale dell’appoggio per mezzo di alcool e di fogli di carta/stracci bianchi e puliti
• Ispezione della rotazione dell’elemento basculante dell’appoggio
• Ispezione della sporgenza del PTFE di scorrimento
• Ispezione della superficie di scorrimento in acciaio inox
• Registrazione dei dati raccolti, della temperatura, dell’ora e della data d’ispezione
Strumenti per la Misurazione ed attrezzature:
• Disegni della struttura e degli appoggi, manuali, specifiche ecc.
• Ponteggi ed impalcature di lavoro
• Attrezzatura d’illuminazione
• Specchio
• Attrezzi e chiavi per la rimozione di tutte le coperture eventuali
• Attrezzatura di pulizia
• Calibro telescopico per la misura dello spazio libero do rotazione (campo: 8÷12.7mm;
12.7÷19mm; 19÷32mm)
• Calibro, fino a 150mm, per la misura dei valori presi con il calibro telescopico
• Spessimetri (almeno 20 lamine) lunghi 300mm, per la misura della sporgenza del PTFE
• Guardapiano, di lunghezza 300mm e/o 500mm, per la misura della planarità della piastra
di scorrimento
• Apparecchiatura per la misurazione dello spessore della protezione anticorrosiva
• Termometro (-20°C÷+60°C)
4.1.2 SOSTITUZIONE DI UN FOGLIO DI PTFE DANNEGGIATO
I fogli di PTFE, qualora siano danneggiati, in linea di principio possono essere rimpiazzati
senza dover necessariamente sostituire l’intero appoggio.
Altri elementi possono essere sostituiti qualora vengano danneggiati da combinazione dei
carichi accidentali più gravose di quelle previste in fase di progetto (es. terremoti, collisioni
accidentali, od altri eventi eccezionali) rendendo l’apparecchio d’appoggio accessibile nella
maniera più idonea per l’operazione.
• Installare i dispositivi di sollevamento per sollevare l’impalcato e la piastra superiore
dell’appoggio ad esso collegato
• Sollevare almeno di 5 mm
• Rimuovere e sostituire il foglio di PTFE danneggiato
• Abbassare l’elemento superiore avendo cura di eseguire l’operazione lentamente
Gli appoggi con guida centrale hanno normalmente 2 fogli di PTFE che devono essere
eventualmente sostituiti.
4.1.3 SOSTITUZIONE DI UN APPOGGIO
Di norma anche l’intero apparecchio d’appoggio può essere sostituito ad eccezione degli
ancoraggi che restano inghisati nella struttura. La sostituzione si rende necessaria nel caso di
un grave danneggiamento permanente dell’appoggio e dovrà essere concordato con la ditta
fabbricatrice dell’appoggio. La procedura qui di seguito descritta è quella più usata nella
maggior parte dei casi ma può comunque essere eseguita in maniera differente.
• Applicare le staffe di collegamento per mantenere unito l’appoggio
• Rimuovere le viti di ancoraggio che collegano l’elemento superiore alla sovrastruttura
• Installare i dispositivi di sollevamento per sollevare l’impalcato e la piastra superiore
dell’appoggio ad esso collegato
• Sollevare di almeno 5 mm
• Rimuovere le viti di ancoraggio che collegano l’elemento inferiore alla sottostruttura
• Rimuovere l’appoggio
• Posizionare il nuovo apparecchio d’appoggio e fissare le viti inferiori d’ancoraggio alla
sottostruttura
• Abbassare l’impalcato
• Fissare le viti superiori
• Rimuovere le staffe di collegamento (le viti di fissaggio delle staffe di collegamento
possono anche essere allentate prima per facilitare il collegamento superiore
dell’appoggio e l’abbassamento dell’impalcato)
ALLEGATO 2: ATTIVITA’ DI ISPEZIONE E MANUTENZIONE PER APPOGGI
COSA
ISPEZIONARE
Protezione
parapolvere
Spostamento
Rotazione
FREQUENZA
Prima ispezione
dopo 1 anno,
successive ogni
2 anni
ATTREZZATURA
LIVELLO DI
ACCETTABILITA’
danneggiamenti
Controllo visivo
Assenza di danni
1) movimenti di
scala di misura /
Prima ispezione
traslazione indicati
posizione relativa
dopo 1 anno,
dal progettista
tra la piastra
Controllo visivo /
successive ogni
2) nessuna anomalia
metro
superiore ed
2 anni
nella posizione
inferiore
reciproca
Prima ispezione
dopo 1 anno,
spazio libero di
rotazioni indicate dal
Calibro
rotazione
progettista
successive ogni
2 anni
Prima ispezione
dopo 1 anno,
Sporgenza del
PTFE
successive ogni
2 anni
Lamiera in
acciaio inox
COSA
CONTROLLARE
Prima ispezione
dopo 1 anno,
successive ogni
2 anni
spazio libero tra
l’appoggio e
l’acciaio inox
Calibro
1) controllo
1) rigature della
visivo
supeficie
2) controllo
2) pulizia
visivo
3) planarità
3) livella
maggiore di 0,5 mm
1) nessuna rigatura
2) è accettabile un
leggero e
facilmente
rimovibile deposito
di polvere, non
delle incrostazioni
indurite
3) 0,5 %
AZIONI IN CASO
DI NON
CONFORMITA
NOTE
rimpiazzare la
protezione
danneggiata
verificare con
l’ufficio tecnico
dell’ente gestore
dell’opera
Se necessario contattare
FIP Industriale
verificare con
l’ufficio tecnico
dell’ente gestore
dell’opera
Se necessario contattare
FIP Industriale
Se si riscontra un contatto
tra la sede in acciaio del
PTFE e la lamiera di
scorrimento inox, allora
bisogna provvedere alla
sostituzione del foglio di
PTFE
ispezioni più
frequenti
1) sostituire la
lamiera inox
2) pulizia della
lamiera inox
3) sostituire il
piano di
scorrimento
Spesso problemi di
planarità dell’elemento di
scorrimento sono causati
da danneggiamento e/o
degrado delle strutture
adiacenti (es presenza
vespai nel baggiolo)
COSA
ISPEZIONARE
FREQUENZA
COSA
CONTROLLARE
Protezione
anticorrosiva
Prima ispezione
dopo 1 anno,
successive ogni
2 anni
macchie di
ruggine
Viti ed
elementi di
fissaggio
Prima ispezione
dopo 1 anno,
successive ogni
2 anni
serraggio delle
viti (anche
dinamometrico,
se previsto)
Danni alle
parti
metalliche
Condizioni
degli elementi
strutturali
adiacenti
Prima ispezione
dopo 1 anno,
successive ogni
2 anni
Prima ispezione
dopo 1 anno,
successive ogni
2 anni
distorsioni /
qualsiasi
danneggiamento
generale
fessure nel
materiale di
allettamento /
cedimanti
ATTREZZATURA
Controllo visivo
Chiavi opportune
Controllo visivo
Controllo visivo
LIVELLO DI
ACCETTABILITA’
AZIONI IN CASO
DI NON
CONFORMITA
Estensione del difetto
inferiore al 5% della
superficie totale
ritoccare la
verniciatura
Nessun elemento di
fissaggio o vite non
ben fissato
rifissare /
ripristinare il
serraggio
dinamometrico
Nessun danno
NOTE
L’obbiettivo è quello di
riparare qualsiasi difetto
della verniciatura prima
dell’innesco di una
sostanziale corrosione del
supporto metallico
Qualsiasi forma di
ancoraggio deve essere
controllata per impedire
che diventi lasca o
addirittura inattiva
1) riparare –
Tutte le parti in acciaio
sostituire le
parti
devono essere controllate
danneggiate
evidenziando qualsiasi
2) ispezioni più segno di distorsione dovuto
frequenti
a sovraccarico e per
della struttura qualsiasi altro segnale di
per possibili
danneggiamento
anomalie
ispezioni più
frequenti della
struttura per
possibili
anomalie
In parecchi casi la prima
indicazione del
malfunzionamento di un
appoggio è l’insorgere di
danni alle strutture
adiacenti. E’ pertanto
importante controllare
anche le strutture adiacenti
ad ogni ispezione degli
appoggi e riportarne lo
stato
COSA
ISPEZIONARE
Varie
FREQUENZA
Prima ispezione
dopo 1 anno,
successive ogni
2 anni
COSA
CONTROLLARE
Rumori non
preventivati,
sporcizia, ecc
ATTREZZATURA
Controllo visivo
LIVELLO DI
ACCETTABILITA’
AZIONI IN CASO
DI NON
CONFORMITA
ispezioni più
frequenti della
struttura per
possibili
anomalie
NOTE
Qualsiasi condizione
d’interesse non richiamata
da uno specifico capoverso
deve comunque essere
segnalata e registrata. Un
rumore non preventivato
associato con il passaggio
del traffico o anomalie
similari ne possono essere
un esempio. Si dovrebbero
anche fare dei commenti,
qualora questi possano
aiutare nell’interpretazione
dei dati raccolti
nell’ispezione o, nel
momento in cui è stata
eseguita un’ispezione
successiva, guidare
l’ispettore verso i possibili
punti di debolezza.
ALLEGATO 3: ATTIVITA’ DI MANUTENZIONE
Tutte le attività riportate nell’Allegato 1 devono essere svolte durante le normali condizioni di
esercizio.
Nel caso si verifichino eventi imprevisti, si prega di contattare l’ufficio tecnico della ditta
fornitrice degli appoggi per concordare le azioni necessarie da intraprendere.
Per le piccole manutenzioni è possibile riferirsi all’Allegato 1 sotto la colonna “AZIONI NEL
CASO DI NON CONFORMITA’ “.
4.2 GIUNTI
Si definiscono due livelli d’ispezione di cui in seguito si riportano le linee guida:
- ispezione ordinaria
- ripristino
- sostituzione di elementi del giunto
4.2.1 ISPEZIONE ORDINARIA
Non appena terminata l’installazione e la messa in funzione del giunto, dovrà essere misurato
il punto “zero” corrispondente alla larghezza del giunto.
La frequenza delle ispezioni indicate nell’allegato. 1 si riferiscono alle attività di ispezione
ordinaria.
Nell’ispezione ordinaria saranno controllate le seguenti funzionalità:
- Condizione della superficie del giunto esposta al traffico (regolarità del varco sigillato con
colatura di mastice bituminoso, presenza di crepe nell’asfalto, depositi sedimentari, quali
ghiaia, grasso, depositi bituminosi ecc.)
- Movimento attuale (entità del movimento determinata con metro a nastro, a partire dal
punto “zero”).
- Temperatura dell’aria (da determinarsi al centro della strada nella campata centrale con
termometro ad alcool o a mercurio o simile, e registrazione).
- Stato della scossalina di drenaggio dell’acqua
Tutte le ispezioni dovranno essere opportunamente registrate.
Qualsiasi non conformità derivante sia da ispezione generale o dettagliata, sarà trattata come
da all. 1.
In caso di non conformità progressiva non pregiudicante comunque il funzionamento del
giunto e rientrante nei criteri di accettabilità, dovrà essere prodotta idonea documentazione
fotografica a supporto per permetterne il monitoraggio nel tempo.
I livelli di accettabilità sono indicati nell’allegato 1con riguardo alle normali usure che possono
verificarsi durante l’esercizio dei componenti.
Eventuali problematiche non riportate in allegato 1 od eventuali eccessi nei parametri
elencati, dovranno essere immediatamente riportati a FIP Industriale SPA, che provvederà a
suggerire le istruzioni necessarie.
• Ispezione visiva delle condizioni generali del giunto
• Ispezione della scossalina
• Pulizia della scossalina mediante acqua a pressione con rimozione dei due elementi
superficiali alle due estremità del giunto.
• Pulizia generale del giunto con getto di acqua in pressione
• Registrazione dei dati raccolti, temperatura, data e ora
Strumenti per la Misurazione ed attrezzature:
• Disegni, manuali, specifiche ecc.
• Metro a nastro per misurazioni
•
•
•
•
Pompa per acqua in pressione
Compressore
Utensili per eliminazione di incrostazioni tenaci (raschietti, spatole, ecc)
Strumenti per la misurazione della temperatura
4.2.2 RIPRISTINO REGOLARITA’ GIUNTO A TAMPONE
Procedure :
a) - due tagli trasversali, con idonea sega a disco, della pavimentazione bituminosa;
b) - asportazione trasporto a rifiuto della pavimentazione bituminosa compresa tra i due tagli,
senza arrecar danno a quella esterna agli stessi;
c) - asportazione dei materiali costituenti il giunto esistente
d) - preparazione dell' estradosso della soletta mediante energica soffiatura ed eventuale
bocciardatura se esplicitamente richiesta dalla Direzione Lavori dopo l'esecuzione delle
precedenti fasi a), b), c).
e) - Pulizia e ravvivatura delle testate contrapposte delle solette mediante spazzolatura,
soffiatura ed asportazione di eventuali incrostazioni di boiacca e di eventuali materiali
estranei.
f) - uno strato di geotessile e di rete metallica zincata di peso adeguati, da fissare con malta
bituminosa elastomerizzata;
g) - fascia di guaina bituminosa armata con tessuto non tessuto in ragione di kg. 180 per mq;
h) - colata di mastice bitume elastomero multipolimerizzato, previo riscaldamento in cisterna
termica munita di sistema autonomo di riscaldamento a temperatura costante di 170'C;
i) - eventuale aggiunta nel mastice di inerti di 1' categoria di pezzatura 20mm
preventivamente lavati e riscaldati alla temperatura di 150'C;
4.2.3 SOSTITUZIONE ELEMENTI GIUNTO
Ogni elemento del giunto, potrà essere sostituito senza compromettere le prestazioni del
giunto stesso.
La sostituzione, necessaria nel caso di un danno grave e permanente all’elemento del giunto,
sarà decisa e concordata con l’Ufficio Tecnico del fornitore giunto.
La procedura che segue è da considerarsi come standard, ma può essere eseguita in modi
diversi.
• Rimuovere l’asfalto.
• Rimuovere l’elemento danneggiato.
• Sostituire l’elemento danneggiato con un nuovo elemento.
• Posa nuovo asfalto
ALLEGATO 1: ATTIVITA DI ISPEZIONE E MANUTENZIONE PER GIUNTI
COSA
ISPEZIONARE
ispezione
generale
Varco al piano
viabile
Movimento
Scossalina
FREQUENZA
COSA
CONTROLLARE
Prima ispezione
dopo 1 anno,
successive ogni 2
anni
Integrità del sistema
e corretto
allineamento degli
elementi in gomma
Prima ispezione
dopo 1 anno,
successive ogni 2
anni
Integrità della
regolarità
Prima ispezione
dopo 1 anno,
successive ogni 2
anni
Ispezione ogni 3
anni
AZIONI E
STRUMENTI
Controllo
visivo
Controllo
visivo
LIVELLO DI
ACCETTABILITA
AZIONI IN CASO DI
NON CONFORMITA
Assenza di danni
Sostituire elemento Contattare fornitore
gomma
giunto
Assenza di danni
Movimento nell’ambito
Movimento rispetto
del movimento
Metro a nastro
a punto “zero”
consentito dal giunto
Pulizia da detriti
Controllo
visivo
Polvere/piccoli depositi
isolati accettabili,
depositi
induriti/incrostati non
accettabili
NOTE
Riprofilatura e
nuova sigillatura
Ispezioni più
frequenti
Se molto diverso
dal movimento
nominale del giunto,
contattare FIP
Industriale
Rimuovere un
elemento
Lavare con acqua
in pressione
4.3 - RETE DI RACCOLTA E SMALTIMENTO ACQUE METERORICHE
Si definiscono due livelli d’ispezione di cui in seguito si riportano le linee guida:
- ispezione ordinaria
- sostituzione degli scarichi
Nell’ispezione ordinaria saranno controllate le seguenti funzionalità:
- Pozzetti intasati
- Scarichi ostruiti
- Scarichi corti
- Scarichi danneggiati
Tutte le ispezioni dovranno essere opportunamente registrate.
• Ispezione visiva del pozzetto per controllare la presenza di sporcizia o detriti
• Ispezione del pluviale mediante sonda per verificare l’occlusione, ed eventuale spurgo con
l’uso di sonde in pressione
• Ispezione visiva dall’intradosso dell’impalcato verificando che il terminale del pluviale di
scarico sia al di sotto dell’intradosso dell’impalcato (almeno 50 cm), e se necessario
opportunamente ancorato
• Ispezione visiva dall’intradosso dell’impalcato per la verifica di presenza di
danneggiamenti ai pluviali
Strumenti in dotazione ed attrezzature:
• Pompa per acqua in pressione
• Utensili per controllo occlusioni nei pluviali (sonde, barre metalliche)
4.3.2 SOSTITUZIONE DEGLI SCARICHI
La sostituzione integrale degli scarichi si rende necessaria qualora gli scarichi siano corti o
danneggiati.
• Rimozione del pluviale esistente
• Sostituzione con uno nuovo in acciaio inox
• Posa di collari per il sostegno del pluviale
• Applicare sigillante negli opportuni alloggiamenti
ALLEGATO 4: ATTIVITA DI ISPEZIONE E MANUTENZIONE PER RETE DI RACCOLTA ACQUE
COSA
ISPEZIONARE
FREQUENZA
COSA
CONTROLLARE
AZIONI E
STRUMENTI
LIVELLO DI
ACCETTABILITA
AZIONI IN CASO DI
NON CONFORMITA
pozzetto
semestrale
intasamento
Controllo
visivo
Assenza di detriti
Asportazione dei
detriti
scarichi
semestrale
ostruzione
spazzola
Assenza di ostruzioni
spurgo
pluviale
annuale
lunghezza rispetto
intradosso impalcato
Controllo
visivo
Quota minima di 50cm
al di sotto impalcato
sostituzione del
pluviale
pluviale
annuale
integrità
Controllo
visivo
Assenza di abrasioni
sostituzione del
pluviale
NOTE
4.4 - IMPERMEABILIZZAZIONE DELLA SOLETTA
L’impermeabilizzazione della soletta è stata effettuata con guaina bituminosa.
Le zone a “rischio” nella posa della guaina sono:
- in corrispondenza dei giunti di dilatazione
- in corrispondenza dei pozzetti di scarico
- in corrispondenza dei risvolti verticali presso i rialzi dei cordoli
Si definisce un unico livello d’ispezione ovvero ordinaria mediante la quale si può verificare
l’integrità della guaina impermeabilizzante. Mal funzionamenti per distacco della guaina dovuti
a difetti d’incollaggio (es. ad esempio per basso utilizzo di Primer, o posa della guaina in
presenza di umidità o a basse temperature) che comportano fenomeni d’infiltrazione delle
acque che possono dare origine a macchie di umidità all’intradosso dell’impalcato.
• Ispezione visiva all’estradosso per controllo della presenza di deformazioni dell’asfalto
durante il passaggio di veicoli e conseguente rumore
• Ispezione visiva all’intradosso presso giunto per rilevare presenza di macchie di umidità
• Ispezione visiva all’intradosso presso scarichi dei pozzetti per rilevare presenza di
macchie di umidità
• Ispezione visiva in corrispondenza del rialzo del cordolo per rilevare eventuale distacco
del risvolto della guaina dovuto al passaggio della lama dello spazzaneve.
4.4.2 SOSTITUZIONE DELLA GUAINA
Il ciclo di vita della guaina è stimato in 20 anni circa, pertanto in occasione del rifacimento
completo della pavimentazione bituminosa si rende necessaria la sostituzione della guaina.
ALLEGATO 5: ATTIVITA DI ISPEZIONE E MANUTENZIONE PER IMPERMEABILIZZAZIONE
COSA
ISPEZIONARE
estradosso
impalcato
FREQUENZA
annuale
intradosso
impalcato
annuale
intradosso
impalcato
annuale
rialzo cordolo
annuale
COSA
CONTROLLARE
AZIONI E
STRUMENTI
LIVELLO DI
ACCETTABILITA
AZIONI IN CASO DI
NON CONFORMITA
Rimozione
dell’asfalto per
verificare eventuali
distacchi della
guaina
deformazioni
dell’asfalto
Controllo
visivo
Lieve stato di
fessurazione
macchie di umidità
presso giunto
Controllo
visivo
Assenza di macchie
macchie di umidità
presso scarichi dei
pozzetti
Controllo
visivo
Assenza di macchie
distacco della guaina
dal rialzo
Controllo
visivo
Nessun distacco
NOTE
incollaggio della
guaina a caldo con
bitume
MANUTENZIONE DEI PONTI
LETTERATURA
PREMESSA
Nel corso di progetti per interventi sulle opere stradali esistenti sulle strade provinciali, al fine di
salvaguardare o migliorare la protezione nel tempo delle caratteristiche strutturali dell'opera, oppure
al fine di ripristinare le caratteristiche portanti delle strutture, se deficitarie, per adeguarle
alle nuove esigenze del flusso di traffico, è opportuno che vengano prese in considerazione alcune
raccomandazioni nel seguito indicate.
Lo scopo è quello di dare un carattere di uniformità agli interventi sulle opere esistenti per
migliorare il loro funzionamento in un quadro di maggiore durabilità futura e di omogeneizzazione
con i nuovi progetti di opere stradali.
E' sottinteso il concetto di manutenzione funzionale delle opere dal punto di vista della protezione e
del buon funzionamento statico con materiali, tecnologie e attrezzature moderne.
Si tratta di brevi indicazioni, di linee guida a cui ispirarsi, e da adottare con senso pratico ed
ingegneristico, che nell'ambito della specifica progettazione dovrà trovare adeguato
approfondimento e miglioramento sia per quanto si riferisce alle specifiche tecniche dei prodotti da
impiegare, sia per quanto riguarda le varie soluzioni tecniche .
Gli argomenti trattati sono in larga parte tratti dalla pubblicazione "Istruzioni sulla pianificazione
della manutenzione stradale " PONTI E VIADOTTI, redatte dal C.N.R. Commissione di studio per
le norme relative ai materiai stradali e progettazione, costruzione e manutenzione strade.
Le indicazioni progettuali sono altresì frutto dell'esperienza maturata nell'ambito del lavoro di
integrazione dei collaudi dei ponti stradali sulle strade provinciali.
1
1.0 IMPERMEABILIZZAZIONI
1.1 Guaine bituminose armate con non tessuti. (protezione medio-alta)
Adatte per i ponti di fondo valle e di media costa
Il manto impermeabilizzante potrà essere realizzato con membrane bitume-polimero termoplastico
armate con geotessile non tessuto.
Modalità di preparazione delle solette:
Le solette dovranno essere stagionate, sane e asciutte, esenti da olii, grassi , polvere e residui di
boiacca.
Si dovrà procedere ad accurata pulizia mediante spazzolatura e soffiatura di aria compressa.
Vanno stuccati i punti singolari mediante idonee malte.
Posa di primer
Seguirà la stesa di un idoneo primer a base di (A)emulsione bituminosa o (B) soluzione di bitume
modificato a medio punto di rammollimento in opportuni solventi, in modo tale da consentire un
aumento del potere adesivo.
Quantità da stendere
A) 0.5-0.7 kg/m2
B) 0.35-0.5 kg/m2
Modalità di messa in opera della guaina
La guaina, previa fusione superficiale con fiamma all'intradosso, sarà ancorata al primer steso in
precedenza, curando la perfetta adesione in ogni punto e la tenuta dei giunti (sormonti) di
costruzione.
Il manto impermeabilizzante può anche essere realizzato con guaine costruite in opera, dopo la stesa
del primer, spruzzando il legante a temperature non inferiori a 180-210 ° prima e dopo la messa in
opera del geotessile non tessuto.
Metodo di stesa
Primo metodo
L' applicazione di guaine preformate si adotterà nel caso di solette liscie, regolari, ben asciutte e
stagionate, con temperature medie diurne non minori a 10 °.
Verrà usata, nel caso, una guaina preformata di spessore 4-5mm.
Secondo metodo
L'applicazione di guaine costruite in opera si adotterà indicativamente nel caso di soletta con
superfici scabre o irregolari e/o umide o ancora non perfettamente stagionate.
Verrà usata, nel caso, una guaina preformata di 3-4 mm, messa in opera sul primer previa
spalmatura a caldo di circa 1 kg/m2 della stessa massa bituminosa che la costituisce.
2
In ogni caso, le guaine preformate devono risultare idonee all'impiego stradale, e più precisamente :
- a sopportare la successiva stesa del manto stradale a temperature di 180 °.
- per il legante sono validi solo il tipo bitume-polimero-elastomero ( BPE ) ed il tipo bitumepolimero-plastomero (BPP);
- per l'armatura è valido il tipo poliestere non tessuto
Le guaine hanno una buona validità su strutture con probabilità di fessurazioni del calcestruzzo,
poiché non si fessurano facilmente come invece può accadere con i semplici mastici bituminosi che
non sono armati.
1.2 Membrane elastiche continue in materiale sintetico spruzzate in opera (alta protezione)
Adatta ai ponti di massimo pregio, o in zona fortemente aggressiva, o quando c'è forte impiego di
sali antighiaccio (ponti di alta montagna).
Modalità di fabbricazione in opera della membrana.
L'impermeabilizzazione va realizzata con membrana continua ed omogenea estesa su tutta la
superficie superiore dell'impalcato, compresi i cordoli nella verticale interna ed in orizzontale.
Modalità di preparazione delle solette.
La superficie da trattare dovrà essere priva di materiali incoerenti, ferri di armatura emergenti,
residui di pavimentazione e/o impermeabilizzazione preesistente.
Potranno essere richiesti trattamenti preparatori di :
- bocciardatura
- sabbiatura
- scarifica
a cui potrà seguire il risanamento o la protezione di punti singolari mediante stuccatura con paste
epossidiche bicomponenti.
Per spessori da risanare, dopo il trattamento di preparazione, superiori a 3 cm, potrà essere
necessario un ripristino con malte a ritiro compensato
Ciclo di impermeabilizzazione
Esso dovrà essere preceduto da un primer bicomponente di natura epossidica, reagente in presenza
di umidità, al fine di garantire una perfetta adesione al supporto.
Il ciclo di impermeabilizzazione sarà costituito da un formulato poliuretanico bicomponente, dello
spessore di 3 mm, verrà effettuato con idonee attrezzature che permettano lo spruzzo del materiale
partendo da componenti separati e miscelati in modo automatico.
3
2.0 SMALTIMENTO DELL'ACQUA DAGLI IMPALCATI
E' necessario predisporre un sistema di smaltimento delle acque meteoriche, tale da evitare ristagni
sulla sede stradale.
Vanno drenate ed allontanate le acque di pavimentazione, senza percolazioni e/o stillicidi sulle
strutture.
2.1 Caso di impalcati con cordoli sporgenti
Nel caso in cui ai lati dell'impalcato sono presenti cordoli di contenimento sporgenti sopra il manto
stradale, il sistema sarà costituito da pluviali e tubi, disposti su un lato dell'impalcato verso il quale
verrà indirizzato lo scorrimento delle acque.
Il pluviale è costituito dall'insieme del bocchettone , del tubo di allontanamento e della griglia di
protezione.
Per ponti con luci fino a 22m saranno da prevedere 3 pluviali (φ 10 cm), di cui 2 pluviali presso la
zona di giunto.
Per ponti con luci comprese tra 22 e 50 m, sarà da prevedere un minimo di 4 pluviali (φ 15 cm).
Per ponti con luci superiori a 50 m, sarà da prevedere un pluviale (φ 15 cm) ogni 15 m.
I bocchettoni vanno realizzati in materiale sintetico (gomma o simili); i tubi di allontanamento
saranno in PVC tipo 302 e dovranno sporgere al minimo di 30 cm oltre le travi di impalcato o
mantenersi ad adeguata distanza dalle spalle per evitare lo stillicidio contro le strutture; le staffe ed i
collari di fissaggio dei tubi alla trave di riva (eventuale) dovranno essere realizzati in acciaio inox
AISI 304 ; le griglie saranno in acciaio zincate a caldo.
2.2 Caso di impalcati con cordoli non sporgenti.
Qualora i cordoli non sporgano dalla superficie del piano stradale, e quindi essi stessi non
costituiscano un sistema di convogliamento delle acque di scolo, queste ultime ruscellano sopra i
suddetti cordoli fino a raggiungere, molto di frequente, le superfici delle travi di riva dell'impalcato.
In tal caso è necessario predisporre un gocciolatoio, all'intradosso del cordolo, in modo da
intercettare il flusso delle acque di scorrimento ed allontanarle dalle travi di riva.
Può essere opportuno ,inoltre, regimentare lo scolo delle acque meteoriche intercettandole
all'esterno dell'impalcato tramite pozzetti , caditoie e tubi di allontanamento.
4
3.0 GIUNTI DI DILATAZIONE
L'attrezzatura di giunto, denominata semplicemente "giunto", è tra le opere accessorie più
importanti ai fini della conservazione di certe parti del ponte.
Si definiscono vari tipi di giunto :
- giunti piccoli , per ponti con luci fino a 25-30 m
- giunti medi, per ponti con luci da 30 a 50 m
- giunti grandi, per ponti con luci superiori ai 50 m.
La regola base, ricavata dall'esperienza, è di utilizzare attrezzature di giunto impermeabili.
Esse sono costituite da due parti, con funzioni ben distinte:
- la parte superiore detta giunto di continuità, che deve sostenere il traffico nello spazio di apertura
del giunto.
- la parte inferiore, detta giunto di tenuta all'acqua, che deve impedire il percolamento dell'acqua al
di sotto della struttura.
Tali attrezzature devono essere facilmente mantenibili o riparabili con semplici operazioni
3.1 Giunti per ponti con piccole luci, fino a 10 m.
Per i giunti piccoli, il dispositivo di tenuta può essere realizzato con la stessa impermeabilizzazione
continua, qualora si tratti di una membrana in guaina bituminosa armata, la quale va estesa fino al
paraghiaia..
3.2 Giunti per luci comprese fra 10 e 30 m
Per luci comprese tra 10 e 30 m, il giunto di tenuta può essere realizzato con l'applicazione di una
scossalina in acciaio inox o in rame o in gomma, fissata con tasselli. La guaina impermeabilizzante
deve avere adeguato sormonto sulla scossalina nella zona di fissaggio all'impalcato.
E' anche possibile applicare una lamiera in acciaio, da 4-5 mm, fissata con tasselli solo da uno dei
due lati del giunto, la quale ha funzione di giunto di continuità, e realizzare il giunto di tenuta
sempre con scossalina di lamiera o di gomma.
E' consigliabile, inoltre, applicare superiormente un tampone, eseguito per una larghezza minima di
50 cm, con un asfalto colato legato con bitume/elastomero di elevatissime capacità elastiche e di
autoriparazione anche a temperature attorno agli zero gradi centigradi.
3.3 Per luci oltre i 30 m
In tal caso è consigliabile il tipo denominato "gomma armata", giunto in acciaio-neoprene su cordoli
di tenuta.
Il dispositivo di continuità è costituito da un prefabbricato in gomma sintetica (neoprene), che
contiene lamine di acciaio protette dalla gomma, fissate ai cordoli di supporto tramite opportuni
tirafondi.
5
4.0 APPARECCHI DI APPOGGIO
Gli apparecchi di appoggio, denominati semplicemente "appoggi", sono fondamentali per la
durabilità dell'opera.
Valgono le seguenti regole generali, sia per i nuovi progetti che per le ristrutturazioni di ponti
esistenti;
- utilizzare apparecchi affidabili in rapporto alle caratteristiche dell'opera;
- non usare mai lastre di piombo
- non usare appoggi in neoprene ed acciaio semplicemente sovrapposti, ma soltanto i tipi
vulcanizzati anche sui bordi.
- non usare appoggi in acciaio a pendoli o a rulli
- preferire, per gli appoggi di grosse dimensioni, quelli a superfici a scorrimento acciaio
inossidabile- teflon.
E' consigliabile, per ponti con luci superiori a 20 m, applicare adeguati apparecchi di appoggio alla
luce. Per ponti con luci inferiori a 20 m, a seconda della effettiva situazione, si possono prevedere
soluzioni con neoprene o altro materiale deformabile ( ad es. appoggi in gomma elastomerici,
semplici od armati, in PTFE, ecc).
6
5. CORDOLI , PARAPETTI E BARRIERE STRADALI
5.1 CORDOLI
Molto spesso, a causa della particolare conformazione della sezione adottata per le strade
provinciali che favorisce il ruscellamento superficiale delle acque meteoriche, i cordoli sono
interessati da fenomeni di degrado superficiale del calcestruzzo, con conseguente scoprimento, nel
tempo, delle armature.
In tal caso si pone l'esigenza di ripristinare la superfici degradate con adeguate malte dotate di
caratteristiche aggrappanti ed antiritiro, previa accurata pulizia delle superfici da trattare e delle
armature affioranti: queste ultime vanno protette , prima della stuccatura, con prodotti anticorrosivi.
Nei casi in cui le operazioni di ristrutturazione del manufatto richiedano interventi sulla soletta
dell' impalcato, quali i riporti di calcestruzzo reso collaborante con connettori, è opportuno cogliere
l'occasione per disporre armature di rinforzo del cordolo in corrispondenza dei montanti delle
barriere stradali, al fine di aumentare la resistenza a strappamento per urto presso la zona di incastro
5.2 PARAPETTI E BARRIERE STRADALI
Per ciò che riguarda i parapetti "anti roll-over" ad assorbimento di energia, la soluzione più sicura è
quella ottenuta con muretti in calcestruzzo alti 1 m, prefabbricati in elementi di lunghezza 3-6 m,
oppure gettati in opera entro casseforme metalliche, collegati fra loro in senso longitudinale con una
barra "dywidag" e bullonati al piede al cordolo dell'opera con tirante in acciaio duttile, tale da
permettere lo spostamento della barriera e lo snervamento del tirante senza trasmettere elevati sforzi
alle strutture del ponte.
Un mancorrente porterà l'altezza della barriera a 1.50 m dal piano viabile, in modo da evitare lo
scavalcamento a parte dei veicoli a baricentro alto.
L'uso di tali parapetti dovrebbe diffondersi su tutte le opere di nuova progettazione ed essere inserito
in opere esistenti che si trovano in posizioni di elevato pericolo potenziale: il meccanismo di
funzionamento ad ancoraggio duttile ne permette infatti l'impiego anche su supporti deboli.
Sono da intendersi posizioni ad elevato rischio potenziale i passaggi su ferrovie, su abitati, su
depositi di carburante, su corsi d'acqua costituenti alimentazione di acquedotti o irrigazione per
zone agricole inquinabili dai prodotti di fuoriuscita da cisterne.
Sui ponti dove non è possibile inserire parapetti prefabbricati in calcestruzzo, sono previste
specifiche barriere metalliche, realizzate in conformità alle disposizioni di legge vigenti.
7
6.0 PROTEZIONE DEI CALCESTRUZZI DAI FENOMENI DI CARBONATAZIONE
La protezione delle superfici dei calcestruzzi, dai fenomeni di degrado imputabili alla natura dei
materiali impiegati o ad errori durante la loro posa, è da prendersi in considerazione sempre qualora
nel corso dell'intervento di ristrutturazione se ne ravvisi la necessità.
Si riporta nel seguito una classificazione del grado di aggredibilità a cui sono soggette le parti di
un'opera:
Ia categoria di aggredibilità
- testate di travi e di impalcati
- zone di ancoraggio dei cavi di precompressione
- traversi di testata
- piano dei pulvini di pile e spalle
- cordoli di impalcato (fino ai gocciolatoi)
- strutture molto snelle in genere
IIa categoria di aggredibilità
- bulbo inferiore delle travi (specie quelle in cap)
- traversi intermedi
- pile e spalle massicce
6.1 Prodotti ad impregnazione
Costituiscono il tipo di protezione più idonea per le zone di I^ categoria.
Si tratta di sali inorganici, resine epossidiche diluite , altre resine diluite (acriliche, poliuretaniche,
silossaniche) a caratteristiche anche coprenti per uniformare il colore delle superfici da proteggere.
L'impiego di tali prodotti é suggerito in particolare per le zone di prima categoria, con strato finale
resistente alle azioni delle radiazioni U.V.
6.2 Prodotti filmogeni
Costituiscono il tipo di protezione più idonea per le zone di II categoria.
Si tratta di prodotti a base di resine epossidiche e poliuretaniche, o gomme clorurate, tali da formare
un film protettivo.
Sono preferibili i materiali definiti "filtri molecolari" che permettono il passaggio di molecole
relativamente piccole per la respirazione dell'opera, ma non permettono l'ingresso delle grosse
molecole degli agenti aggressivi.
Si tratta in ogni caso di prodotti soggetti a continue trasformazioni tecnologiche in tempi brevi, per i
quali non è possibile fornire norme tecniche di accettazione.
E' consigliabile, prima dell'intervento, una sequenza di prova di invecchiamento accelerato, con
cicli di gelo e disgelo in soluzioni fortemente aggressive.
8
7 PILE, SPALLE, FONDAZIONI
Particolare importanza riveste il controllo affinché, oltre alle strutture d'impalcato, anche le
(eventuali) pile e le spalle del ponte, così come le relative opere di fondazione, risultino adeguate
alle sollecitazioni indotte dai carichi ammessi a seguito della ristrutturazione statica del manufatto.
A tal fine, qualora il progetto di ristrutturazione si riferisca solo all'impalcato, e non riguardi invece
anche le (eventuali) pile, spalle e fondazioni, dovranno essere acquisite le seguenti dichiarazioni:
a)
da parte del PROGETTISTA
dichiarazione: " con riferimento alle sollecitazioni prodotte dai carichi derivanti dalla portata
ammessa a seguito della ristrutturazione statica del manufatto, si ritengono accettabili le
(eventuali) pile e le spalle esistenti, così come le relative fondazioni, nello stato di fatto in
cui si trovano"
b)
da parte del DIRETTORE DEI LAVORI STATICO
dichiarazione: " poichè dalle osservazioni ed indagini compiute nel corso dei lavori di
ristrutturazione statica del manufatto non sono emerse indicazioni circa l'instabilità o
l'insufficienza statica delle (eventuali) pile e delle spalle esistenti, così come delle relative
fondazioni, si ritengono tutte queste accettabili nello stato di fatto in cui si trovano, anche
con riferimento alle sollecitazioni prodotte dai carichi derivanti dalla portata ammessa come
da progetto in data ----- a firma --------"
c)
da parte del COLLAUDATORE STATICO
dichiarazione: "si collauda il manufatto alla portata ammessa, anche con riferimento alle
(eventuali) pile ed alle spalle esistenti, così come alle relative fondazioni, nello stato di fatto
in cui si trovano"
9
CRITERI DECISIONALI PER LA RIPARAZIONE DI PONTI IN C.A.
Nell'articolo sono presentati i criteri decisionali riguardanti le riparazioni nel quadro di un sistema
gestionale che implica la definizione di una strategia di ispezioni periodiche e la scelta dei lavori di
riparazione. Questi compiti sono svolti con il supporto di un sistema esperto interattivo.
La decisione di dar corso alla riparazione si basa su un'analisi costi/benefici che stima sia i costi che
i benefici economici nel corso della prevista vita rimanente della struttura, in rapporto a ciascuna
scelta di riparazione.
INTRODUZIONE
Per lo sviluppo delle infrastrutture stradali e ferroviarie sono state devolute enormi risorse
finanziarie ed ingengneristiche, che hanno reso possibile il rapido sviluppo post bellico.
Nel corso degli anni, le prestazioni di molti di questi ponti sono seriamente decadute e molti di essi
mostrano segni di avanzati stati di deterioramento.
Al momento, nella maggior parte dei paesi sviluppati, il costo totale di manutenzione e recupero di
ponti esistenti raggiunge quello per la loro completa ricostruzione. Nonostante l'incremento di
bilanci destinati alle riparazioni, le risorse sono sempre limitate e, inoltre, necessitano di una
razionale distribuzione. Ciò ha condotto alla implementazione, in diversi stati europei e
nordamericani, come anche in Giappone, di un sistema per l'amministrazione dei ponti. L'esperienza
acquisita in questi paesi è attualmente usata per lo sviluppo di nuovi sistemi nei quali i criteri di
valutazione siano progressivamente integrati in sistemi esperti capaci di funzionare su computer,
servendosi per l'analisi sistematica di un gran numero di ponti.
In questo articolo viene presentata una metodologia sviluppata per supportare l'assunzione di
decisioni riguardanti le strategie di riparazione di ponti.
I criteri di decisione di questa metodologia fanno parte di un più globale sistema gestionale che
include una strategia di ispezioni periodiche e la scelta degli interventi di riparazione, ottenuti con
l'ausilio di un sistema esperto interattivo.
Il modulo che riguarda la scelta del tipo di intervento è basato su una analisi economica
costi/benefici che confronta i costi di riparazione con i loro conseguenti benefici per la prevista
rimanente vita di servizio della struttura, relativamente a ciascuna delle possibili alternative di
intervento, indirizzando così le autorità nella scelta più razionale.
10
L'ARCHITETTURA DEL SISTEMA
I ponti devono essere considerati lungo tutta la loro vita di servizio. Ciò implica l'accesso a tutti i
dati di progetto, di realizzazione e di cantiere, standardizzando procedure e rapporti con lo scopo di
supportare il processo di assunzione decisionale. Per ottenere ciò, l'architettura generale del sistema
gestionale consiste in un foglio elettronico, in un sistema di ispezione e in un sistema decisionale
(Fig. 1 ).
Foglio elettronico
+
Dossier del ponte
Sistema di ispezione
Sistema decisionale
Fig.1 Funzioni principali del sistema gestionale
Database
Questo modulo immagazzina dati invariabili ( descrizione generale dei ponti all'interno della rete
stradale, il sistema di classificazione dei difetti, la matrice di correlazione del sistema esperto, files
contenenti una lista di possibili difetti e i loro possibili rimedi, un manuale di ispezione, ecc. ) e dati
variabili ( capitolato dei costi, un file sullo stato di riferimento dei ponti e un files di ispezione).
Sistema di ispezione
Questo modulo è basato su periodiche ispezioni, generalmente ogni 15 mesi, con una dettagliata
ispezione ogni 5 anni, in cui viene dato risalto alle procedure standardizzate. Si ricorre all'impiego
di manuali di ispezione al fine di ridurre l'influenza della soggettività nel giudizio dell'ispettore.
L'acquisizione di informazioni sul posto è facilitata dall'impiego di sistemi esperti interattivi che
forniscono un supporto tecnico sul luogo all'ispettore. Quest'ultimo seleziona il danno che ha
appena individuato e il sistema gli suggerirà il miglior metodo di diagnosi al fine di sua
caratterizzazione, le sue probabili cause, i possibili danni associati e, infine, le principali tecniche di
riparazione.
11
Questo sistema interattivo è stato sviluppato sulla base di una matrice di correlazione che relaziona i
seguenti elementi:
•
Difetti ( 94 dati )
•
Possibili cause dei difetti ( 117 dati)
•
metodi di diagnosi in-situ ( 81 dati)
•
Tecniche di manutenzione e di riparazione ( 71 dati )
Ognuna di queste matrici è organizzata in modo tale che ogni riga rappresenti un difetto ed ogni
colonna una possibile causa, diagnosi o metodologia di riparazione. L'intersezione di ciascuna riga
con una colonna rappresenta un grado di correlazione tra il difetto e l'altro aspetto oggetto
dell'analisi.
Sistema decisionale
Questo modulo è uno strumento di gestione che aiuta nella scelta delle strategie ottimali di
intervento. Esso consiste dei seguenti principali sottomoduli: manutenzione, piccole riparazioni e
riparazioni-ripristino. Il modulo di manutenzione viene impiegato per la scelta delle strategie
migliori per mantenere il livello di servizio del ponte ponendo rimedio ai difetti non strutturali
individuati durante le periodiche ispezioni. Esso è correlato con la pianificazione dei lavori di
manutenzione durante il periodo compreso tra due successive ispezioni.
Nel modulo sono stati implementati criteri di valutazione basati su tre aspetti fondamentali: urgenza
di ripristino, importanza del difetto in relazione alla stabilità della struttura e sua incidenza sul
volume di traffico afferente al ponte.
Ogni difetto viene classificato dall'ispettore e i corrispondenti punti vengono considerati dal sistema
per ottenere una globale valutazione del difetto, che conduce ad una determinata priorità di
intervento. Il modulo di riparazione ripristino viene impiegato ogni qualvolta venga individuata una
anomalia importante. Innanzitutto esso prende in considerazione se è necessaria una valutazione
statica del ponte (strategia di ispezione, Fig. 2), i risultati della quale costituiscono la base per
l'analisi dell'intervento di riparazione.
12
Sistema decisionale
Manutenzione /
Piccole riparazioni
Recupero/Sostituzione
Strategia di ispezione
Selezione tipologia
di intervento
Fig. 2 Organizzazione del sistema decisionale
La decisione concernente la valutazione statica è connessa con la stima del difetto, riportata nella
tabella 1. Solamente i difetti classificati come categoria A (importanza sulla stabilità della struttura)
vengono presi in considerazione. Quindi viene utilizzato il criterio di ripristino urgente per decidere
quando sia da eseguirsi la valutazione statica ( intervento richiesto a breve-medio-lungo termine).
Tale criterio va assunto quale raccomandazione, dal momento che la decisione finale va sempre
accompagnata da una analisi del sistema esperto.Sulla base dei risultati dell'analisi statica, il cui
compito è quello di determinar la resistenza del ponte, vengono confrontate le proposte di
riparazione, così da poter prendere una decisione, all'interno del sotto-modulo di riparazione, circa
l'intervento di riparazione da adottare.
13
CRITERI DI SCELTA DELLE TECNICHE DI RIPARAZIONE
I sotto-modulo di riparazione è impiegato per la scelta della migliore strategia quando ci si trova di
fronte a significativi interventi di carattere strutturale. Ciò comprende una analisi economica a lungo
termine relativamente al tipo di intervento scelto, sulla base di dati aggiornati forniti da una recente
valutazione statica del ponte.
Analisi economica
Per l'assunzione di decisione è necessario quantificare il costo totale associato alle varie fasi di vita
del ponte. E' stata sviluppata una funzione di costi globali che comprende quelli strutturali CST e
quelli funzionali, nonché i benefici CFu durante il ciclo di vita della struttura.
C = CST + CFu
I costi strutturali comprendono il costo iniziale di progetto e di costruzione Co, i costi di ispezione
Ci, i costi per la manutenzione ordinaria CM, quelli di riparazione del ponte CR e quelli di collasso
strutturale CFSF.
CST = Co + Ci + CM + CR + CFSF
I costi funzionali CFFF sono associati alla limitazione delle condizioni di transitabilità come anche a
limitazioni di velocità e/o di carico, ecc. I benefici B corrispondono invece a costi funzionali
negativi nel momento in cui essi sono associati ad un miglioramento del livello di servizio del
ponte:
CFu = CFFF - B
ovvero è pari alla differenza tra i costi imputabili alla riduzione del livello di servizio e la
quantificazione, sotto forma di costo, del miglioramento del livello di servizio (ndr) .
I benefici derivanti dalla riparazione di un particolare ponte sono relazionate con la strada cui il
manufatto appartiene. Ciò è tenuto in conto attraverso il concetto di "area di influenza" di ciascun
ponte, al fine di quantificare la percentuale di benefici che ciascun ponte fornisce alla strada di cui
fa parte.
14
Costi strutturali
Questi costi sono associati principalmente alle opere di ingegneria civile e possono essere
preventivati con sufficiente approssimazione sulla base dell'esperienza delle autorità competenti.
I costi iniziali Co sono quelli implicati nel progetto e nella costruzione del ponte includendo i tratti
di accesso e l'area di influenza del ponte stesso, nonché le eventuali prove di carico prima
dell'apertura al transito. I costi iniziali possono quindi essere suddivisi in: costi di progetto COD,
costi di costruzione COC e costi di collaudo COT . Essi possono essere facilmente preventivati per i
nuovi ponti sulla base di costi di costruzione aggiornati, della sua tipologia, della superficie
dell'impalcato, del tipo e della collocazione della strada, della lunghezza e dell'area di influenza.
I costi di ispezione CI sono connessi con l'attività regolare di ispezione del ponte e con la sua area di
influenza all'interno del struttura di manutenzione.
All'interno del sistema di gestione dei manufatto, le periodiche ispezioni sono usualmente suddivise
in correnti, ogni 15 mesi, e dettagliate, ogni 5 anni, che sostituiscono quelle correnti. I loro costi si
possono stimare sulla base della dimensione e della collocazione del ponte, del costo del personale e
delle attrezzature impiegate nonché del calendario.
I costi di manutenzione CM sono quelli connessi al mantenimento del livello di servizio del ponte
così come previsto in fase di progetto, senza considerare gli interventi di carattere strutturale. Il
costo di manutenzione annuale può essere previsto come percentuale del costo di costruzione, che
generalmente aumenta con l'età del ponte. Tale percentuale è da incrementare ulteriormente in
considerazione del rifacimento della pavimentazione stradale. Valori medi annuali tipici di tali costi
sono compresi tra l'1-2% del costo iniziale del ponte.
I costi di riparazione CR sono quelli implicati nella esecuzione di interventi di tipo strutturale
(riparazioni, rinforzi, ampliamenti dell'impalcato...) ed includono i costi stessi della riparazione
CRSR e tutti quelli della corrispondente valutazione statica CRSA.
A lungo termine tali costi possono essere previsti impiegando una percentuale relativa al costo
iniziale del ponte e tendono a crescere con l'età del ponte. Tipici valori medi annuali arrivano fino al
5% del costo iniziale.
I costi di collasso strutturale CFSF includono tutti i costi connessi al crollo del ponte Anche se
normalmente tale eventualità non si verifica, i costi di collasso possono persino essere presi in
considerazione nell'analisi economica in qualità di premi assicurativi.
I costo associato all'eventualità di crollo può essere ottenuto tenendo in conto la probabilità di
collasso e il costo ad esso associato.
CFSF = CFF * Pf
15
Il costo CFF è principalmente costituito dal costo di costruzione di un nuovo ponte, ma ad esso
possono essere aggiunti quelli relativi al periodo in cui il manufatto deve essere sostituito e quelli
legati al valore storico dello stesso.
Costi funzionali indotti dal collasso e benefici legati al ripristino
I costi funzionali indotti dal collasso CFFF aumentano quando non tutto il volume di traffico
previsto può usufruire del ponte, o quando la sua velocità di progetto o il suo carico hanno da essere
limitati sia parzialmente che temporaneamente. Devono essere tenuti in conto anche i costi di
deviazione del traffico ed i ritardi ad esso associati.
I benefici B sono i valori corrispondenti al miglioramento del ponte dal punto di vista del servizio
fornito, rispetto alle condizioni standard, generalmente quelle di progetto. Essi sono relazionati ai
costi funzionali indotti dal collasso nel senso che un beneficio è equivalente ad un costo funzionale
di collasso di segno algebrico negativo, e di conseguenza sono misurati con l'impiego degli stessi
parametri.
I costi funzionali indotti dal collasso sono:
CFFF = CFFFD + CFFFV + CFFFL
in cui:
CFFFD = costi imputabili al rallentamento del traffico;
CFFFV = costi imputabili a deviazioni del traffico leggero;
CFFFL = costi imputabili a deviazioni del traffico pesante;
Analogamente i benefici, essendo strettamente connessi con i costi funzionali di collasso, sono
divisi in:
B = BD + BV + BL
La situazione di riferimento da impiegarsi nell'analisi dei costi è quella antecedente la costruzione
della strada e del relativo ponte. In questo modo tutti i servizi a cui esso adempie risultano essere
classificabili come benefici. Tali benefici sono, come sempre, divisi lungo ogni ponte appartenente
alla medesima strada, in accordo con la sua importanza relativa in termini di costi iniziali, opposti ai
costi funzionali di collasso che invece sono da attribuirsi interamente al ponte oggetto dell'analisi.
16
Al fine di stimare i costi funzionali, è necessario prevedere l'evoluzione futura del traffico. Questo
può essere fatto in termini di volume annuale, mediante tecniche di regressione numerica o
statistiche. La distribuzione giornaliera del flusso di traffico sul generico ponte ( definizione delle
ore di punto, ecc..) in termini di veicoli e pesi deve essere anche considerata, sulla base di
misurazioni o di tipiche distribuzioni.
17
ASSUNZIONE DI DECISIONE
Ogni decisione riguardante un intervento di riparazione viene fatto in accordo con l'indice di costo
efficace (CEI) di ciascuna opzione che fornisce una valutazione dell'intervento di riparazione
prescelto in rapporto alla scelta di non intervento. Maggiore è il valore di tale coefficiente in
relazione al tipo di intervento individuato, migliore è l'investimento che si realizzerà. Nel calcolo
del coefficiente CEI, vengono considerati il costo di riparazione CR, il costo di collasso
(CF=CFSF+CFFF) e i benefici B.
C R + C F − B riparazione
CEI =
C R + C F − B non int ervento
b
b
g
g
Per scegliere la tecnica di riparazione più adatta, il sottomodulo di riparazione possiede un sistema
esperto sotto forma di schema a blocchi (Fig. 3) in grado di fornire un aiuto nello scartare le
tecniche inappropriate. Il sistema stabilirà un insieme di parametri caratterizzanti il difetto (per
esempio la sua collocazione, la zona da riparare) e propone possibili metodologie di intervento.
Alcuni di questi parametri, definiti dall'ispettore, serviranno per la stima dei costi CR della tecnica
prescelta.
A-D01 Barre esposte
A-D04 Barre corrose
A-D05 Barre con ridotta sezione resistente
Barre corrose?
si
no
Perdita di sezione resistente > 20% ?
no
sconosciuta
si
R-C02 Ripristino del calcestruzzo
e rimozione di quello deteriorato
R-C02 Ripristino del calcestruzzo
e pulizia delle armature
R-C02 Ripristino del calcestruzzo,
integrazione della armatura/
oppure sostituzione.
Fig. 3 Esempio di diagramma di flusso per la scelta della tecnica di riparazione
Dopo che tutti i difetti strutturali rilevati nel ponte sono stati sottoposti ad una simile analisi, una
loro lista e le annesse tecniche di intervento con i corrispondenti valori CEImax concorreranno a
definire le priorità dei lavori di riparazione. Quando si considera una rete di viabilità costituita da
strade e ponti, debbono essere prese decisioni confrontando i coefficienti caratterizzanti ciascun
ponte nel contesto dell'analisi di riparazione dell'intera rete.
18
ESEMPIO DI STUDIO
Di seguito viene illustrata una analisi dei costi a lungo termine relativa ad un ponte con le seguenti
caratteristiche:
Storia:
•
Anno di costruzione: dal 1983 al 1986
Apertura al traffico: 1987
•
Vita di servizio di progetto: 50 anni
•
Caratteristiche:
•
luci: 18 + 25 + 18 m
•
travi e soletta di impalcato: 550 m2
larghezza della carreggiata: 9.0 m
•
•
numero di corsie: 2
capacità portante di progetto: 600 kN
volume di traffico nel 1991: 4.2 106 veicoli/anno
•
incremento del volume di traffico previsto: 5.0 104 veicoli/anno
•
•
Una analisi relativa al valore del ponte venne eseguita nel 1991 per un intervallo di tempo compreso
tra il 1983 e il 2030. Si presunse che il tasso di inflazione e il tasso di sconto rimanessero costanti in
tale periodo e pari rispettivamente al 10% e 4%.
Evoluzione dei costi funzionali
L'evoluzione del traffico venne prevista impiegando dati raccolti specificamente per quella strada.
Venne stimato che, qualora si fosse verificato un ritardo imputabile a lavori in corso o a traffico
durante le ore di punta, il 20% del potenziale volume di traffico ritardato in corrispondenza del
ponte avrebbe scelto un'altra strada. Tale previsione venne poi usata per ottenere l'attuale valore di
previsione economica a lungo termine, i cui risultati sono presentati in termini di confronto tra costi
funzionali e benefici nella figura 4. I benefici sono proporzionali al traffico annuale e decrescono
nel tempo, fino a quando il tasso di crescita del traffico risulta inferiore del tasso di sconto.
Analogamente il costo funzionale comincia a aumentare dopo il 1998 a causa della saturazione del
traffico.
L'analisi riportata in figura 4 fornisce anche una indicazione circa la vita funzionale di servizio del
ponte. Infatti, per massimizzare l'attuale valore netto del ponte, esso dovrebbe essere sostituito da un
nuovo ponte in cui il costo totale fosse uguale ai benefici totali annuali relativi all'anno 2017,
19
nell'ipotesi che il costo del capitale possa rimanere costante. In prossimità della fine della prevista
vita di servizio del ponte, ovvero l'anno 2037, i costi funzionali CFFF incrementati a causa dei ritardi
risultano così significanti da eccedere i benefici totali annuali.
Analisi di riparazione
Basandosi su tali conclusioni, venne deciso di incrementare la capacità portante del ponte. Una
analisi statica preliminare rivelo come fosse possibile l'allargamento dell'impalcato mediante alcuni
rinforzi addizionali. Furono individuate 4 possibili date per i lavori: 1995, 2000, 2005 e 2010
(opzioni 1-4). Queste 4 opzioni vennero comparate con quella di non-intervento (opzione 0 nella
tabella 2). L'allargamento dell'impalcato venne valutato con i costi vigenti nel 1991 e stimato in
60.000 $, con differenti valori per ciascuna opzione se svolte in tempi diversi.
L'ampliamento della carreggiata venne analizzato considerando i costi attribuibili al rallentamento
del traffico CFFF che si sarebbero avuti durante i lavori, quelli imputabili alla attuale insufficiente
capacità da parte del ponte di smaltire il traffico e quelli dovuti alla deviazione del traffico leggero
in termini di volume CFFV. In questo studio, i soli costi di riparazione considerati sono quelli dovuti
alla differenza con l'opzione 0 ( che non prevedono l'allargamento ). Gli effetti di alcune opzioni
rispetto a quella denominata "opzione 0 " sono riportate in figura 5 in termini di variazione dei costi
di ritardo del traffico. Per ciascuna opzione, dopo un incremento durante i lavori di ampliamento, i
costi del traffico decrescono significativamente se confrontati con l'opzione 0 ( "non -intervento"
ndr.).
Raccomandazioni preliminari
I risultati principali dell'analisi economica mostrano che la migliore scelta è quella di ampliare
l'impalcato nel 1995, oppure tra 1l 1995 e il 2000, allocche le prime due opzioni forniscono risultati
molto prossimi tra loro (tabella 2). Una analisi condotta facendo variare il parametro di volume di
traffico del ±15% dimostrò che, se il volume di traffico fosse risultato superiore al previsto,
l'ampliamento avrebbe dovuto essere realizzato prima possibile. Altrimenti, un posticipo dei lavori
sarebbe risultato inaccettabile ed i vantaggi sarebbero stati poco significativi. Una decisione
definitiva dovrebbe essere presa nel 1995 con l'impiego di aggiornati dati relativi al traffico.
20
Conclusioni
L'evoluzione nei sistemi di gestione dei ponti sta conducendo verso procedure standardizzate di
analisi e ad razionali criteri decisionali di intervento. Il sistema presentato è il primo passo verso un
sistema completamente esperto di gestione di ponti. Esso promuove la standardizzazione delle
tecniche di ispezione ed è un utile strumento per coloro che hanno il compito di ispezionare i ponti.
Le informazioni che esso fornisce conducono a strategie di riparazione in cui l'analisi economica a
lungo termine risulta essere la base per scelte razionali.
21
ESIGENZE E COSTI PER LA MANUTENZIONE DEI PONTI IN SVEZIA
Hans Ingvarsson
Direttore tecnico dell'Amministrazione Nazionale Svedese dei Trasporti, Borlange - Svezia
Scenario
Nell'ultimo decennio le discussioni riguardanti i ponti sono state focalizzate su tematiche di
durabilità. La ragione di ciò risiede nella maggior frequenza con cui sono stati osservati i
deterioramenti imputabili a carenze di durabilità.
Esiste una estesa conoscenza dei meccanismi di deterioramento, delle diverse possibilità di
migliorare la durabilità di vecchie e nuove strutture, di ispezioni e di valutazione delle stato di
conservazione, di manutenzione, di metodi di riparazione e rinforzo ora disponibili. Non è
sufficiente, come sempre, che una grande quantità di conoscenze sia disseminata in rapporti,
articoli, ecc. più o meno prontamente disponibili. Tale conoscenza, se deve essere effettiva,
necessita di una codificazione, di un trattamento e di una presentazione in una forma
immediatamente accessibile, sotto forma di codici e manuali tecnici così da poter essere applicata.
Riguardo la durabilità dei diversi materiali e dei diversi meccanismi di deterioramento, si può
affermare:
•
un grande numero di tipici casi di danni può essere evitato se le strutture costituenti i ponti
sono progettate, realizzate e mantenute in accordo con le conoscenze disponibili riguardo i
diversi materiali e le loro proprietà di durabilità;
•
un gran numero di casi di danni può probabilmente essere evitato se le scoperte già esistenti nel
campo della ricerca e riguardanti i meccanismi di deterioramento e i fattori influenzanti
vengono trattati e diffusi agli utenti in modo accettabile;
•
Pochi casi di danni sono imputabili a fattori non ancora individuati e a sconosciute interazioni
tra differenti meccanismi di deterioramento.
L'importanza del Codice 88 sui ponti (Bronorm 88) pubblicato nel 1988 dall'Amministrazione
Nazionale Svedese dei Trasporti consiste nel fornire gli effettivi strumenti che consentono il
passaggio dalle nuove scoperte compiute dal mondo della ricerca alla pratica costruttiva e alle
attività di manutenzione.
22
In molti aspetti comunque le conoscenze riguardanti la durabilità in contrapposizione all'impatto
ambientale sono abbastanza recenti. Di conseguenza le strutture più vecchie, anche se perfettamente
progettate e costruite in accordo con le normative della loro epoca, potrebbero trovarsi in una
situazione di estrema necessità di interventi di manutenzione e riparazione al fine della loro
sopravvivenza. Strutture eseguite in accordo con il codice 88 sui ponti, al contrario, hanno eccellenti
prospettive di avere caratteristiche di durabilità molto buone. Questo tuttavia presuppone che la
pianificazione, il progetto, la costruzione e la manutenzione siano condotte in accordo con le
conoscenze attualmente disponibili. Carenze in uno o più di tali aspetti, imputabili a lacune di
conoscenze o a negligenza, possono facilmente accorciare la durata di servizio anche dei moderni
ponti o comportare la necessità di interventi occasionali di riparazione in aggiunta a quelli ordinari.
La famiglia dei ponti svedesi
Attualmente esistono circa 11700 ponti stradali all'interno della rete statale e statal - comunale,
escludendo Stoccolma e Gothenburg (tabella 1).
Autorità competente
Stoccolma
Gothenburg
Altri
Stato
Stato-comune
Comune
Totale
0
520
240
760
0
340
240
580
10800
940
2220
13960
Svezia
(totale)
10800
1800
2700
15300
Tabella 1. Numero di ponti stradali in Svezia.
La quota predominante consiste di ponti in calcestruzzo, che corrisponde a circa l' 80% dell'insieme
dei ponti per i quali l'Amministrazione Nazionale Svedese dei trasporti è responsabile. Su un totale
di circa 9000 ponti in conglomerato cementizio, 400 sono precompressi. I ponti in acciaio
costituiscono approssimativamente il 15%, ma la maggior parte di questi ha le superfici
maggiormente esposte realizzate in calcestruzzo, ovvero la soletta di impalcato e le fondazioni. La
rimanente parte è costituita da ponti ad arco in pietra e pochi sono realizzati in legno. Sono
approssimativamente 3300 i ponti costruiti prima del 1947, allorquando venne introdotto un
23
significativo incremento nei carichi di progetto, che comporta una bassa capacità portante per gli
stessi. A seguito di ricalcolazioni la maggior parte di tali ponti furono in grado di essere
riqualificati, cosicché più del 90% poté essere abilitato a portare 10/16 tonnellate.
Più di 7000 ponti sono stati costruiti prima del 1964. A quel tempo vennero introdotte nuove
prescrizioni circa i materiali per il calcestruzzo ( includendo contenuti d'aria ), che si tradussero in
una maggiore resistenza al fenomeno di gelo-disgelo. Vennero a quel tempo introdotte prescrizioni
sugli odierni sistemi di impermeabilizzazione, la cui funzione è quella di prevenire l'infiltrazione
dell'acqua e dei sali nelle strutture portanti in calcestruzzo dell'impalcato del ponte.
Per i 7000 ponti (2/3 della famiglia di ponti statali e statal-comunali) che non sono stati realizzati
con calcestruzzo resistente ai cloruri e ai cicli di gelo-disgelo risulta di decisiva importanza, ai fini
della durabilità, la presenza di una soddisfacente impermeabilizzazione. Infatti, la deficienza
funzionale di diversi tipi di impermeabilizzazioni per ponti, è la ragione per cui l'argomento
durabilità venne messo a fuoco nel corso degli anni '80.
Venne condotta una ispezione dei sopra citati 7000 ponti, che mostrò come il 30% di essi avesse
l'impermeabilizzazione affetta da carenze funzionali, e come il 10% avesse il calcestruzzo già
intaccato dai cloruri e danneggiato dalla gelività. La situazione fu per certi versi maggiormente
favorevole per l'insieme di circa 2700 ponti comunali, in quanto solo 1/3 di essi venne costruito
prima del 1964 e quindi con minori prescrizioni dei materiali rispetto alla durabilità per gelodisgelo.
A parte i danni provocati da sale e gelo, la corrosione delle armature favorita dalla carbonatazione e
dai cloruri sono i tipi di danni che, nel futuro, si presenteranno sempre con maggior frequenza.
Ciò riguarda particolarmente le strutture portanti in acqua marina e le spalle e le pile in prossimità
di strade in cui siano impiegate sostanze anti-gelo.
In accordo con il Progetto Statale di Spesa del 1987/88, venne deciso di realizzare un programma di
investimenti per l'incremento della capacità portante sulla rete stradale primaria, su quelle
secondarie e terziarie nelle contee forestali. Tale programma ha un budget equivalente a 950 milioni
di dollari, e il suo completamento è previsto per il 1995.
Lo scopo da raggiungere è quello, attraverso una politica di reinvestimenti, di ricostruire e rinforzare
i ponti in modo da adattare la normativa Svedese sui carichi stradali a quella della Comunità
24
Europea (EC). E' sottinteso che tale adattamento è da raggiungersi per gradi. Il carico da 10/16/56 t
previsti dalla Comunità Europea vennero ammessi nel 1990 e, infine, quello da 10/18/60 lo sarà nel
1995 per una considerevole parte della citata rete stradale. I carichi citati rapprsentano
rispettivamente il carico all'asse, per coppia di assi e il peso totale espressi in tonnellate.
L'insieme dei ponti che risulta interessato in prima istanza è quello costruito in accordo con i più
antichi regolamenti sui carichi (prima del 1947).
Si stima che circa 1500 di questi ponti più vecchi necessitino di interventi sotto forma di
ricostruzione o rinforzo. Di questi, circa 600 sono situati lungo la rete stradale principale e circa 900
lungo quelle secondarie e terziarie delle contee forestali.
Il sistema di gestione dei ponti (BMS)
Per quanto riguarda l'Amministrazione Nazionale Svedese dei Trasporti, si può dire che esiste un
sistema per la gestione dei ponti fin dagli anni '40, allorquando vennero istituite, in contemporanea
con la nazionalizzazione della rete stradale, regolari attività di ispezione dei ponti con associata
redazione di documentazioni nella forma di registri.
Le informazioni riguardanti la condizione di un ponte e qualunque intervento necessario
costituiscono la base dell'intero sistema gestionale dei ponti. E' pertanto di estrema importanza che
vengano condotte ispezioni regolari e appropriatamente documentate.
Per assicurare ciò, venne introdotto nel 1989 un nuovo sistema di ispezioni all'interno
dell'Amministrazione Nazionale Svedese dei Trasporti. Tale nuovo sistema è regolato dalla
pubblicazione edita dalla suddetta Amministrazione nel 1989: 102 << Ispezione dei ponti e di altre
strutture portanti >>. Le prescrizioni coprono i seguenti tipi di ispezioni:
•
Ispezioni superficiali;
•
Ispezioni generali;
Ispezioni principali;
Ispezioni speciali.
•
•
Le ispezioni principali comportano il soddisfacimento di impegnative richieste. Lo scopo di tale
ispezione è quello di rilevare i difetti e le carenze che possono affliggere il funzionamento del
25
generico ponte in un periodo di 10 anni. L'ispezione principale deve essere condotta visivamente a
distanza ravvicinata e in condizioni di luminosità simili alla luce del giorno. Di norma le
prescrizioni riguardanti le ispezioni prevedono che vengano impiegati mezzi mobili quali bybridges, imbarcazioni, scale, ecc., in aggiunta a ciascun dispositivo fisso. In più è previsto l'ausilio
di sommozzatori per l'ispezione di elementi strutturali situati in acqua.
L'ispezione generale è un nuovo concetto che sostituisce la precedente cosiddetta " ispezione
totale".
Le ispezioni speciali di elementi strutturali vengono condotte, se ritenuto necessario, con lo scopo di
investigare molto più in dettaglio qualunque danno osservato.
Qualunque difetto e carenza riscontrati durante le ispezioni deve essere stimato e documentato in
accordo con gli standards e con i codici abbreviativi di catalogazione. I risultati vengono registrati
nel sistema informatico di raccolta dati sui ponti. Ad ogni elemento strutturale è associata una classe
di condizione, che varia da 0 a 3.
0 = intatto in occasione dell'ispezione;
1 = funzionamento difettoso in 10 anni;
2 = funzionamento difettoso in 3 anni;
3 = funzionamento difettoso in occasione dell'ispezione.
Quando si documentano i difetti e le carenze, deve essere registrato anche il grado di urgenza e il
costo per la minima riparazione e per gli interventi di manutenzione. Il grado di urgenza indica la
priorità con cui il difetto funzionale deve essere rimediato in modo ottimale dal punto di vista
economico e tecnico per l'Amministrazione. I gradi di urgenza impiegati sono i seguenti:
0=
1=
2=
3=
nessun intervento richiesto entro i prossimi 10 anni;
intervento richiesto entro 3-10 anni;
intervento richiesto entro 3 anni;
intervento richiesto prima possibile.
I prerequisiti per la scelta del grado di urgenza sono stati concretizzati in un modello di riferimento
che specifica anche i costi dei più diffusi costi di interventi di riparazione nella forma di prezzario.
I Sistema Gestionale dei Ponti (BMS) citato precedentemente è descritto in maggior dettaglio da
Lindbladh [2].
26
E' sufficientemente chiaro a tutt'oggi che durante gli anni '90 avverranno i più importanti
cambiamenti nella società svedese. Nuove e maggiori richieste saranno imposte ai responsabili della
gestione delle strade, i quali saranno obbligati ad assecondarle migliorando l'efficienza del loro
operato. Per questo l'Amministrazione Nazionale Svedese dei Trasporti ha messo a punto dal 1992
una organizzazione completamente nuova, con settori separati per la gestione e la costruzione delle
strade. La Ripartizione Gestione Strade con responsabilità, tra le altre cose, riguardo la
pianificazione, l'acquisto e attività specialistiche, sarà formata con solo il 10-15% di tutti gli
impiegati dell'Amministrazione Nazionale Svedese dei Trasporti. La conduzione dei lavori verrà
anche cambiata come conseguenza dell'introduzione del controllo dei risultati. Ciò sarà imposto con
l'aiuto di ben definiti standards per gli interventi di manutenzione, riparazione e rinforzo, basati
principalmente su criteri di esecuzione. Sotto questo aspetto la parte 7 del Codice sui Ponti 88
risulta uno strumento estremamente utile trattando l'argomento della manutenzione, della
riparazione e del rinforzo dei ponti. Al fine di organizzare l'insieme dei ponti effettivamente contro
lo scenario delle nuove richieste delineate precedentemente, L'Amministrazione Nazionale Svedese
dei Trasporti ha deciso di sviluppare il sistema di gestione dei ponti SAFE ( ponti sicuri, funzionali
ed economici). Questo sistema costituisce un aiuto nell'organizzazione ed esecuzione degli
interventi di gestione dei ponti.
27
Esigenze manutentorie
Con l'ausilio dei dati registrati nel sistema informatico di raccolta dati sui ponti, lo stato di salute
dell'insieme dei ponti, classificati come precedentemente descritto, può essere costantemente
monitorato. Attualmente, la classe media di condizione per i ponti è la seguente:
0.38
Strade di contea primarie 0.48
Strade di contea secondarie 0.46
Strade di contea terziarie
0.44
Intera rete stradale
0.44
Strade europee e nazionali
Sulla base di ciò si può affermare che l'insieme dei ponti di cui l'Amministrazione Nazionale
Svedese dei Trasporti è responsabile, si trova in relativamente buone condizioni. E' da anticipare
che la regolare ispezione dei manufatti consente l'individuazione di qualunque danno in modo tale
porvi rimedio prima che subentrino problemi di perdita di capacità portante. Per quanto riguarda la
scelta del tipo di intervento, anche lo stato delle conoscenze risulta relativamente buono, come è
stato evidenziato in precedenza.
28
Manutenzione e costi di investimento
Nel corrente piano di manutenzione dei ponti per il periodo 1988-1992 sono stati stanziati per
l'Amministrazione Nazionale Svedese dei Trasporti 28 milioni di dollari all'anno, con quotazione
relativa al 1987 (0.7% del costo di sostituzione della totalità dei ponti). In aggiunta a tale somma
sono stati stanziati ulteriori 8 milioni di dollari (0.2 %) per il reinvestimento in piccoli ponti aventi
(object cost) costo inferiore a 0.5 milioni di dollari. Reinvestimento è inteso, nel presente contesto,
come ricostruzione o nuova costruzione solamente a causa di carenze di durabilità. Maggiori
reinvestimenti e nuovi investimenti risultano evidenti passando dal piano decennale a quello
pluriennale. In accordo con il piano, valido per il periodo 1988-1997, il volume annuale dei
reinvestimenti per carenze di durabilità è costituito da 30 ponti, equivalenti a 16 milioni di dollari
(0.4 %). I nuovi investimenti totalizzano invece 40 milioni di dollari (1.0%), equivalenti a 80 ponti.
Oltre i normali piani ne è stato redatto uno speciale relativo alla capacità portante dei ponti per
l'esecuzione del citato incarico.
Da ciò risulta evidente che verranno eseguiti reinvestimenti su circa 100 ponti a causa della
insufficiente capacità portante in previsione del futuro adeguamento con le prescrizioni riguardanti i
carichi fornite dalla Comunità Europea.
Quanto descritto in precedenza comporta una annuale campagna di interventi sui ponti per i
prossimi 10 anni che viene riassunta in tabella 2.
Intervento
N° di ponti/anno
Manutenzione
Reinvestimento:
durabilità
capacità portante
Investimenti
Totale
60
100
80
240
Costo annuale (milioni
Costo % * *
di dollar)
28
0.7
24
52
40
144
0.6
1.3
1
3.6
** In rapporto al valore di sostituzione dell'insieme dei ponti
Tabella 2. Interventi sui ponti da parte dell'amministrazione Nazionale Svedese dei Trasporti.
29
I ponti comunali
Nel 1973 i Comuni di Gothenburg, Solna e Stoccolma iniziarono una cooperazione avente lo scopo
di indagare, tra le altre cose, in quale maniera fossero distribuiti i costi nelle diverse attività
operative. A tempo debito, si unirono a in questo compito anche i Comuni di Sundsvall, Lulea e
Vasteras, un sforzo a livello di cooperazione che è stato conseguito sotto il patrocinio della
Commissione per la Manutenzione e i Costi ( DKU). Sotto gli auspici del DKU venne istituito uno
speciale comitato di lavoro chiamato << DKU/7 - Ponti ed altre strutture portanti >> con il
proposito di studiare e confrontare i costi di manutenzione dei ponti. Questo lavoro condusse ad una
speciale pubblicazione edita nel 1986 [3]. Da allora, il lavoro è stato ampliato [1].
Dalle statistiche effettuate dal DKU/7 [3] risulta evidente come i seguenti fattori siano importanti
per la mole di interventi di manutenzione sui ponti e di conseguenza sui costi di esecuzione.
•
•
•
•
•
Età media del ponte:
Proporzione dei ponti costruiti prima del 1965:
Numero di cicli annuali ci gelo-disgelo:
Quantitativo di sali anti-ghiaccio impiegati:
Intensità del traffico:
( A, anni )
( B, % )
(C)
( D, g/m2/anno )
( E , veicoli km//giorno/m2,
area della superficie stradale ).
Questi parametri sono riportati in tabella 3 relativamente a ciascun Comune interessato e alla
Amministrazione Nazionale Svedese dei Trasporti.
COMUNE
Sundsvall
Solna
Vaesteras
Gothenburg
Stoccolma
Amministrazione Nazionale
Svedese dei Trasporti
A
28
16
17
18
25
B
56
9
37
22
40
Parametri
C
32
37
30
34
37
D
80
260
200
765
600
E
70
240
90
170
230
25
67
34
220
60
Tabella 3. Parametri statistici (1984)
30
La Commissione DKU fornì una definizione di fattore di influenza:
X=A*B*C*D*E
che venne determinata per prevedere la manutenzione necessaria per i ponti ( Y ) espressa come
costo a metro quadrato di superficie di impalcato e per anno e fornita dalla seguente equazione:
Y = 12.1⋅ log X − 6. 45
($ / m2 / anno)
Tale equazione mostra una corrispondenza piuttosto buona con i costi attualmente effettuati e
registrati nel 1984, allorquando i costi per i nuovi investimenti erano dell'ordine di grandezza di
1000 dollari a metro quadrato. Ciò implica che il ragionevole costo annuale per la manutenzione di
un ponte ( U % ) rapportato al valore di sostituzione, può essere calcolato nel seguente modo,
considerando il fattore di influenza X come punto di partenza:
U = 1. 21 ⋅ log X − 6. 45
(%)
I costi di manutenzione così calcolati ( U% ) per ciascun Comune sono presentati in tabella 4.
COMUNE
X
2700000
Sundsvall
3300000
Solna
3400000
Vaesteras
18000000
Gothenburg
51000000
Stoccolma
Amministrazione Nazionale Svedese
7500000
dei Trasporti
U (% )
0.3
0.3
1.1
1.4
0.8
Tabella 4. Fattori di influenza ( X ) costi di manutenzione calcolati ( U% )
Risulta evidente da tali valori che il livello ragionevole varia lo 0.3 e l'1.4 % valore di ricostruzione
annuale.
31
Comparazione a livello internazionale
L'esigenza di manutenzione per le infrastrutture esistenti, di cui i ponti costituiscono una parte
significativa, indusse l' OECD a condurre un'indagine sul complesso dei problemi relativi alla
manutenzione dei ponti, sia dal punto di vista tecnico che da quello economico [5]. Risulta evidente
da tale indagine come la richiesta di manutenzione per i ponti in Svezia sia di ragionevole e
pressoché di modesta dimensione se confrontato con il resto del mondo occidentale e in particolar
modo con gli Stati Uniti ( tabella 5 ).
Necessità di manutenzione
Stato / continente
N° di ponti
Svezia
Nord Europa
Sud Europa
Giappone
Australia *
Nord America
OECD (totale)
12000
60000
40000
100000
13000
560000
800000
Valore di ricostruzione Bilioni di
dollari
Milioni di dollari all'anno
% del valore di
ricostruzione
33
92
112
567
8
2833
3645
0.8
1.0
1.5
1.8
0.3
2.5
2.2
4.2
9.2
7.5
31.7
2.3
113.3
168.2
** Non tutte le regioni
Tabella 5. Sommario dell'OECD [5]
Ciò non deve apparire per nulla strano se si considera che in Svezia i ponti sono stati sottoposti a
regolari ispezioni sin dalla fine degli anni '40. Questa è risultata invece una attività pressoché
completamente ignorata negli Stati Uniti. Un'altra ragione risiede nella mancanza, nella maggior
parte dei ponti Nordamericani, dell' impermeabilizzazione e della pavimentazione, come anche di
giunti a tenuta d'acqua. Questa filosofia di progettazione costituisce pertanto un potente accelerante
dei processi corrosivi delle armature delle solette degli impalcati da ponte.
32
Conclusioni
Nell'ottica di un confronto a livello internazionale, risulta evidente come l'insieme dei ponti Svedesi
risulti piuttosto ben gestito e in relative buone condizioni. Ciò può essere ascritto alla filosofia di
progettazione adottata, alla regolare loro ispezione e al sistematico sistema gestionale applicato
dall'Amministrazione Nazionale Svedese dei Trasporti, come anche dalle autorità municipali.
Riferimenti bibliografici
[1]
INGVARSSON H., WESTERBERG B.
Interventi e manutenzione su ponti ed altre strutture portanti
Commissione svedese di ricerca sui trasporti
[2]
LINDBLADH L.
La gestione dei ponti da parte dell'Amministrazione Nazionale Svedese dei Trasporti
Conferenza internazionale sulla gestione dei ponti,
28-30 Marzo 1990, Università del Surrey, Gran Bretagna
[3]
DKU/7
Driftkostnadsutrendningens kostbyggnadsgrupps specialrapport
Pubblicato dall'Associazione delle Autorità Municipali Svedesi
Maggio 1986
[4]
INGVARSSON H.
Interventi su ponti e costi di manutenzione
Conferenza internazionale sulla gestione dei ponti,
28-30 Marzo 1990, Università del Surrey, Gran Bretagna
[5]
OECD
La durabilità del calcestruzzo
( ISBN 92-64-13199-X ), 1989
[6]
INGVARSSON H.
Esigenze di manutenzione per i ponti in Svezia.
Contributo al seminario anglo-svedese su gli interventi di riparazione del calcestruzzo
11-12 Dicembre 1992, Università della Tecnologia di Chalmers, Gothenburg, Svezia
33

piano di manutenzione instandhaltungsplan

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